弱視對視覺功能的損傷

1、弱視對視覺功能的損傷B.E.E.S 12 (Twelve)Intelligent Brain Development AbilitiesParietal Lob«Temporal Lobe5 Memory power6 Word recognition8. Spelling readiness9 Lartguae smp烽heMio*10. Body kinestheticFrontal Lobe1 Problem sohring ski!2 Emotion & personalrfy 3. Behaviour control11 Able to vrsualize and

2、identify imagesCerebellum12 Muscle coordination & balance4 Speech & word produaion7 Sound identification50% of a chiles ability to learn is formed between the ages of 3 to 7 years old. B.E.E.S specially tailored syllabus uses practical approach in order to help strengthen your child's br

3、ain development abilities.一、空間視覺信息處理弱視現(xiàn)在被廣泛認為主要是一種空間視覺缺損疾（Li & Levi, 2004, Polat et a1., 2004）,因此對弱視空間視覺損傷的相關(guān)研究非常多，包括了空間視覺的方 方面面，比如視銳度、空間對比敏感度、位置銳度、輪廓整合、側(cè)相互作用、方 位辨別等。1、視銳度視銳度是U前臨床上判斷弱視的主要標準。視銳度通常有三種不同的評價方 法，每種方法測得的值不同：1）最小可辨別銳度（minimum recognizable acuity： 指辨別形狀及方位的能力）臨床上一般談到的視力就是指這種視銳度，包括 Snell

4、en. Landolt Cs和E字表的測量，正常視力為0.51弧分之間。2）最小可 分離銳度（minimum resolvable acuity：區(qū)分相鄰物體的最小間隔）在最優(yōu)情形 下，此閾值在I弧分量級。3)最小可見銳度(minimum visible acuity；指可被知 覺的最小物體)此種方法測量的是亮度閾值而不是空間辨別能力。在均一背景上, 改變細線段的寬度可以測量最小可見銳度。Hecht和Mintz(1939)發(fā)現(xiàn)，在最優(yōu) 情況下，寬僅0.5弧秒的黑線即可被檢測到。因為感受器細胞知覺物體所需要的 最小寬度都大大超過此閾值，所以必然存在內(nèi)部放大機制。在此情況下，增加寬 度的效果實際上

5、等于增加對比度，因此，這種測量得到的結(jié)果是局部對比敬感度。 Klein和Levi認為基于上述方法測量局部對比敬感度可能對弱視的一些視覺障礙 高度敏感(Klein &Levi, 1986)。2、空間對比敏感度弱視眼的對比敏感度下降非常明顯(Bradley & Freeman, 1981, Hess, 1979, Le'&Harwerth, 1977, Levi&Harwerth, 1980)。弱視眼的對比敏感度下降主要 發(fā)生在高空間頻率下，而在低空間頻率下則沒有變化或改變非常少。高空間頻率 下?lián)p傷和弱視的嚴重程度很多時候呈正相關(guān)。有文獻報道弱視患者的非弱視

6、眼也 存在對比敏感度下降(Koskela&Hyvarinen,1986, Leguire, Rogers&Bremer,1990)o '遮蓋”治療后，非弱視眼的對比敬感度可恢復(fù)至正常水 平。雖然絕大部分研究都認為弱視造成了對比敬感度損傷，但是也有對比敬感度 正常的報道(Hess. Howell&Kitchin,1978)o Howell, Mitchell 和 Keitll 研究了 26名6到14歲的弱視患者的對比敬感度(Howell, Mitchell&Keith,1983),發(fā)現(xiàn) 只有5名被試表現(xiàn)出顯著的對比敏感度下降，而且主要表現(xiàn)在中，高空間頻率下

7、。 因此，他們認為對比敬感度損失的發(fā)生可能晚于視力的下降。II前大多數(shù)研究者認為對比敬感度的下降并不能全部解釋弱視患者的視力 損傷(Hess, Bradley&Piotrowski, 1983)。經(jīng)過遮蓋治療，視銳度與對比敬感度 的提高并不相關(guān)(Koskela &Hyvarihen, 1986)。Levi和Klein應(yīng)用噪音調(diào)制技術(shù)研究了空間對比敬感度限制性因素，發(fā)現(xiàn)弱 視視覺系統(tǒng)內(nèi)部乘法噪音升高，模板匹配下降(Levi&Klein,2003)o本實驗室對 弱視患者和已治愈的弱視患者的研究發(fā)現(xiàn)(Huang, Tao, Zhou&Lu,2007, Xu, Lu,Q

8、iu&Zhou,2006),在低空間頻率下主要表現(xiàn)為內(nèi)部加法噪音增高，高空間頻 率下則為內(nèi)部加法噪音增高與模板匹配能力下降共同作用。3、閾上對比度檢測閾上對比度檢測是指在保證呈現(xiàn)刺激的對比度遠在識別閾值之上的情況下 進行的各種檢測，常用的任務(wù)有兩類：閾上對比度匹配和對比度辨別。對比度匹 配(contrast matching)實驗表明，弱視眼與非弱視眼在較高對比度下(一般大于 30%),對于所有空間頻率下的對比度知覺郝是相似的(Hess&Bradley, 1980, Loshin&Levi, 1983)。這一結(jié)果與在對比度閾值附近得到的實驗結(jié)果不同o Kaplan 和S

9、hapley在外膝體發(fā)現(xiàn)兩種不同類型的對比度反應(yīng)細胞：一類對較低對比度的 刺激敬感，另一類對高對比度刺激敬感(Kaplan&Shapley,19s2)。Hess據(jù)此推論 弱視可能特異性地損傷低對比度通道，而高對比度通道未受影口 fl(Hess et a1., 1983)o但也有實驗表明弱視對閾上刺激的反應(yīng)可能也是不正常的，如：VEP幅 度并未表現(xiàn)出任何的高對比度補償；反應(yīng)時問固定時，弱視眼需要更高的對比度 (Levi&Harwerth, 1978)。因此，他們提出了另外一種假設(shè)：對比度感知(contrast sensation),可能與色彩感知一樣，當刺激的對比度超過閾值時，反

10、應(yīng)幅度就是 確定的。而對比度閩值及反應(yīng)時間等則不同，需要匯聚很多神經(jīng)元來的信息才能 做出判斷。有研究者推測弱視可能僅僅是接受輸入的反應(yīng)性細胞減少(Ciuffreda KJ, Levi DM&A. , 1991)oCiuffreda和Fisher發(fā)現(xiàn)弱視眼對比度辨別(contrast discrimination)能力弱 于非弱視眼(Ciuffreda&Fisher,1987),此損傷隨著空間頻率的增加而增加。4、空間定位能力空間定位能力通常通過測量“游標銳度"(vernier acuity)來評價。沒有經(jīng)過訓(xùn) 練的正常人可辨別10秒(弧度)左右的位置差異，訓(xùn)練后可降至

11、2秒(Levi,Polar & Hu, 1997)o由于此閾值已低于感受器的直徑，乂稱為'超銳度'，可能反映了皮 層水平的處理機制。弱視眼的空間定位能力下降，但是原因尚不清楚。Bradley和Freeman(Bradley & Freeman, 1985)發(fā)現(xiàn)弱視患者眼間對比敬 感度差異與游標銳度的下降的交化趨勢一致(eovaried),因此他們認為空間定位 能力損害可由對比敏感度降低來解釋。Barbeito, Bedell和Flom(Barbeito, Bedell&Flora,1988)發(fā)現(xiàn)，即使刺激的可見度在弱視眼中高于非弱視眼也不能消 除雙眼間空

12、間定位能力的差異。Hess和Field (Hess&Field, 1994)同時研究了對 比度辨別和空間定位能力，他們發(fā)現(xiàn)二者并不相關(guān)。Hess, Mellhagga和Field 提出弱視眼空問定位能力的下降是因為輪廓整合能力降低(Hess, Mellhagga& Field, 1997)。Levi和Klein報道斜視性弱視患者非弱視眼的游標銳度高于正常 對照，而屈光參差性弱視則正常(Levi & Klein,1985),這種差異提示在斜視性弱 視所觀測到的游標銳度異常和斜視這一并發(fā)因素的相關(guān)性高于和弱視本身的相 關(guān)性。Polar等發(fā)現(xiàn)游標任務(wù)訓(xùn)練可以提高弱視患者空間定

13、位能力，其中一部分 被試的視力也隨訓(xùn)練改善(Levi & Polat, 1996, Levietal. , 1997)。5、空間相互作用空間相互作用的研究包括空間知覺異常、擁擠效應(yīng)、輪廓相互作用、側(cè)相互 作用等。空間知覺異常(Be,dell &Flom, 1981, Bedell & Flora, 1983)一般是以局部 的、底層的損害來解釋(Hess & Field, 1994)。擁擠效應(yīng)不但存在于弱視視覺系統(tǒng)中也存在于正常視覺系統(tǒng)中。前人早已發(fā) 現(xiàn)字母表行視力要低于單個字母視力(stuart &Burian, 1962)。這種現(xiàn)象被認為 是以下三種因

14、素共同作用的結(jié)果：輪廓相互作用、眼動和注意效應(yīng)。現(xiàn)在還不清 楚哪種因素在擁擠效應(yīng)中起主要作用(Asper,Crewther&Crewther,2000) o擁擠效 應(yīng)的強弱取決于刺激的空間間隔，研究發(fā)現(xiàn)，對正常人而言，發(fā)生擁擠效應(yīng)的最 大距離為 2 個測試字母寬。Flora、Weymouth 和 Kahneman(Florn,Weymouth & Kahneman, 1963)發(fā)現(xiàn)對于正常和弱視視覺系統(tǒng)來說，擁擠效應(yīng)的強弱都和單字 母視力成比例。他們解釋說，弱視局部視力的降低導(dǎo)致他們不得不應(yīng)用較大感受 野去整合較大X圍內(nèi)相互干擾的信息，因此，擁擠效應(yīng)的強度和單字母視力成比 例。

15、他們推測弱視具有正常的擁擠現(xiàn)象。關(guān)于游標任務(wù)的研究支持這一推測(Levi & Klein, 1985)o但最近的兩項研究不支持''正常擁擠效應(yīng)”假說。Hess等發(fā)現(xiàn)即 使對單字母視力進行歸一化后，一些斜視性弱視患者對低頻刺激(Landolt C)的擁 擠效應(yīng)仍大大強于正常對照(Hess, Dakin,Tewfik&Brown, 2001)。Levi等使用 高頻刺激得出了類似的結(jié)果。因此，弱視的擁擠效應(yīng)作用距離更大，并非尺度不 變的("scale-invariantJo Levi 等(Levi, Hariharan & Klein, 2002)認

16、為此種損害 不可能發(fā)生在低級信息處理階段(first filtering stage),而是后期的信息整合過 程受損(second stage pooling)。當然也有實驗證據(jù)指出異常大X用側(cè)相互作用并非來源于局部的、底層的損 害。Polar等發(fā)現(xiàn)(Polat,Sagi&Norcia,1997),在周邊呈現(xiàn)高對比度共線刺激時， 弱視被試檢測中間標物的對比度閾值并未降低。最近的一項大樣本研究(Polar eta1. , 2004)也顯示，對很多弱視患者而言,抑制(suppression)取代了正常情 形下的共線性易化(eollinearfacilitation)o Levi等也有類似的

17、結(jié)果(Levietal., 2002)o輪廓整合任務(wù)的研究結(jié)果也不一致。斜視性弱視完成輪廓整合 (contourintegration)任務(wù)的能力很差(Hessetal. , 1997),而屈光參差性弱視 則大部分(5/6)都比較好(Hess&Demanins, 1998)。但Chandna等發(fā)現(xiàn)19名未 行遮蓋治療的被試中，14名的輪廓整合能力都低于正常對照(Chandna,Pennefather,Kovacs & Norcia,2001),他們認為這是由于弱視的治療 史及所用任務(wù)敬感性不同造成的差異。他們還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過光學(xué)矯正或遮蓋治療后， 大部分弱視(包括斜視性弱視、屈光參

18、差性弱視及混合性弱視)的輪廓整合能力都 能恢復(fù)到正常水平，雖然弱視患者的視力還有顯著的眼間差異(Chandna,Gonzalez-Martin&Norcia,2004)。綜上所述，弱視對空間視知覺的損傷機制尚不完全清楚，可以肯定的是這一 損傷確實存在而且絕不僅僅是簡單的視力下降。二、時間信息處理弱視除了空間信息處理障礙以外。還有很多和時問特性相關(guān)的信息處理機制 也存在損害，比如時間分辨率、時間對比敬感度、時空對比敬感度、運動方向 辨別、方向檢測、運動適應(yīng)、運動后效、速率辨別、時間整合、全局運動(隨機 點運動)等。1、閃光融合頻率早期的研究受技術(shù)手段的限制，大都集中在閃光融合頻率(CFF

19、,CriticalFusion Frequency),但是研究結(jié)果并不一致。Feinberg(1956)發(fā)現(xiàn) 弱視眼 CFF 顯著降低(Feinberg, 1956)： Alpern, Flitman 和 Joseph(1960)等發(fā) 現(xiàn)弱視眼和非弱視眼CFF相差很d,(Alpem,Flitman&Joseph, I960)； Miles(1949)M至發(fā)現(xiàn)弱視眼的CFF優(yōu)于非弱視眼(Ciuffreda KJ et a1.,1991)o2、時間對比敏感度關(guān)于弱視的時間對比敬感度的研究結(jié)果有很多矛盾之處。一部分研究發(fā)現(xiàn)， MTF在低時間頻率下?lián)p害尤為明顯(Wesson&Loop,

20、 1982)； 53外一部分則認為弱 視眼MTF沒有損害或損害非常dx(Manny&Levi. 1982a)：也有人觀察到在中到 高頻其至全頻都有損害(Kayazawa,Yamamoto&ltoi. 1983)。Bradley 和 Freeman 的研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用較大刺激的沒有觀察到損害或損害非常小，應(yīng)用較小的刺激則 觀察到損害較大(Bradley & Freeman, 19s5)o所有關(guān)于這一問題的研究結(jié)果可咀分成兩大類：一類認為時間信息處理未受 損，所觀測到的對比敬感度下降僅反應(yīng)了空間信息處理機制的損害 (Manny&Levi, 1982a)；另一類認為存在

21、特異的時間頻率處理能力的損傷，一在低 時間頻率高空間頻率下有損害，而在高時間頻率低空間頻率下基本正常 (Hess&Anderson,1993, Schor&Levi, 1980)。我們對這一問題進行了比較詳細的 研究(見實驗一)，結(jié)果支持前面一種觀點，即弱視的時間對比敬感度本身并未受 損，所觀測到的損害基本上反映了弱視對空間信息處理機制的損害(Zhuping Qiu, Pengjing Xu,Yifeng Zhou&Zhonglin Lu,aecepetedby,JournalofHsion)。3、運動檢測運動誘發(fā)vEP表現(xiàn)為正常(Kubova&Kuba,199

22、2, Kubova,Kuba,Juran&Blakemore, 1996)。Hess 等用低空間頻率光柵(0.2 c/deg) 研究了兩名斜視性弱視的運動檢測，他們發(fā)現(xiàn)弱視眼在所有研究頻率都未表現(xiàn)出 損害。但是山于他們用的刺激非常大(40x30 deg),所以此結(jié)果可能反映的是周 邊視野的機制。很多結(jié)果提示斜視性弱視的周邊機制是正常IYJ(Ciuffreda KJ et a1. , 1991)o4、運動方向辨別與檢測Hess和Anderson發(fā)現(xiàn)，斜視性弱視在高空間頻率和低時間頻率下，辨別正 弦光柵運動方向的對比度閾值高于非弱視眼(Hess&Anderson, 1993)。Sc

23、hor和 Levi在屈光參差性和斜視性弱視都發(fā)現(xiàn)運動檢測和方向辨別的降低，在低時間頻 率下降低尤為明顯(Schor&Levi, 1980)。5、運動適應(yīng)Schor和Levi等發(fā)現(xiàn)非弱視眼的運動適應(yīng)現(xiàn)象和正常人類似(適應(yīng)后對相同 方向運動的光柵的檢測敬感性下降)，而重度弱視眼則沒有這種選擇性(適應(yīng)了垂 直向上或向下的運動光柵后對向上和向下的敬感性都下降)：對中度弱視而言， 鼻側(cè)或潁側(cè)適應(yīng)，鼻側(cè)方向運動的敬感性都會下降，但只有在頗側(cè)方向適應(yīng)后潁 側(cè)運動檢測敬感性才會下降。山于樣本量太少，這些數(shù)據(jù)還不足以確證弱視的運 動適應(yīng)和正常人是否不同(Schor&Lcvi, 1980)。6、時間整合Altmann和Singer對弱視患者的時間整合特性進行了一系列研究 (Altmann&Singer, 1986)。他們發(fā)現(xiàn)，弱視患者需要噪音元素和LI標圖案的呈現(xiàn) 時間比較接近才能正